[讲义]焊接质量检查员培训PPT讲义94页(水工)

方法及焊接设备第一章第一章 焊条电弧焊焊条电弧焊设备简单、成本低工艺灵活、适应性强劳动强度高，效率低。一、焊条电弧焊的特点一、焊条电弧焊的特点焊条电弧焊常用的工具有焊钳、焊接电缆、面罩、清渣工具、焊条保温筒和一些辅助工具。焊钳 要求绝缘性好、导电性能好、便于夹持。有300、500A两种，常用型号G-352、G382两种焊接电缆 要求绝缘性好、柔软、完整，长度不宜超过20-30米。面罩 选型：7-8号 100A 8-10 号 100I300A 10-12号300A焊条保温筒 角磨机清渣锤二二二二、焊条电弧焊的工具、焊条电弧焊的工具引弧：划擦法、直击法运条方法：1、直线运条法 I形坡口的对接平焊，多层焊的第一道、多层多道焊2、直线往复运条法 薄板和接头间隙大的多层焊的第一层3、锯齿形运条法 厚板平、立、仰焊的对接接头和立焊的角接接头4、有牙形运条法 同上，5、三角形运条法 斜三角形用于焊接平、仰位置的T形接头焊缝和有坡口的横焊缝。正三角形运条法只适用于开坡口的对接接头和T形接头焊缝的立焊。特点是能一次焊出较厚的焊缝断面，焊缝不易产生夹渣等缺陷。6、圆圈形运条法 正圆圈运条法适用于厚板的平焊、斜圆圈运条法适用于平、仰位置T形接头焊缝和对接接头的横焊缝。其优点是利于控制熔化金属不受重力的影响而产生下淌。7、8字运条法收弧：1、划圈收弧 中厚板2、反复断续收弧 薄板3、回焊收弧 碱性焊条三、手工电弧焊的焊接过程三、手工电弧焊的焊接过程四、焊条电弧焊工艺参数四、焊条电弧焊工艺参数焊接工艺参数（焊接规范）是指焊接时为保证焊接质量而选定的诸物理量的总称。（焊接电流、电弧电压、焊接速度、热输入等）(一一)、电源的种类与极性、电源的种类与极性 手工电弧焊一般采用下降外特性的焊接电源，最常用的有交流焊机BX1、BX2、BX3|、BX6等系列、直流焊机ZXG、ZX5、ZX7系列。一般来说，酸性焊条一般选择交流焊机只有在薄板时采用直流反接，而碱性焊条一般采用直流反接，（只有低氢钾型时，才能采用交流电。(二)、焊条的选择焊条的选择包括：焊条牌号的选择焊条直径的选择 等强度原则碳素钢板、低合金钢板、高强钢，选焊材时，采用等强度原则如Q235 选E43（E4303、E4315、E4316）Q345 选E50（E5003、E5015、E5016）SHY685NS 选E8015、E8016，一般采用超低氢型焊条。等化学成份原则不锈钢、耐热钢选材时，采用等化学成分原则。如1Cr18Ni9Ti钢板 可选用E308-15、E308-16异种钢焊接焊条选择原则碳钢与低合金钢、高强钢之间的异种钢的焊接，一般选用与较低强度等级钢材相匹配的焊条焊接，焊接工艺按强度较高的钢材来选择。如Q235与35#钢焊接时，焊条可选用E43系列焊条，但因35#钢焊前要求预热，需用碱性焊条，因此应选用E4315、E4316，焊前预热100-150。碳钢或低合金钢与不锈钢之间的异种钢焊接，一般选用不锈钢焊条，但不锈钢焊条的含铬和镍量比母材高。闸门的埋件中Q235与1Cr18Ni9Ti 的焊接，应选 E309-15、16焊条中铬含量为23%，镍含量为13%。（2）焊条直径的选择焊件的板厚为了提高生产率，厚度较大的焊件选用直径的焊条，反之，薄焊件的焊接应选用直径较小的焊条，在一般情况下，焊条直径与焊件厚度之间的关系如下表：焊件厚度1.5234-56-1212焊条直径1.523.23.2-44-54-6焊接的层数在进行多层焊时，如果第一层焊缝所采用的焊条直径过大，会造成因电弧过长而不能焊透，因此为了防止根部焊不透，所以对多层焊的第一层焊道应采用直径较小的焊条进行施焊，以后各层可以根据焊件的厚度，选用较大直径的焊条。焊接的位置 不同的焊接位置焊接时，相同板厚的情况下，焊平焊缝时可采用比其它位置较大的焊条直径。立焊时焊条直径一般不超过5mm，而仰焊、横焊时焊条直径一般不超过4mm，这样才能造成较小的熔池，减少熔池金属下淌。焊接接头的型式 对于有全焊透要求时，要保证焊透，不能采用过大的焊条，而无焊透要求时，如搭接或T形接头，可选用较大的焊条直径来提高生产力(三三)、焊接电流的选择、焊接电流的选择焊接电流选择直接影响焊接过程的稳定性和焊缝的成形。焊接电流过大，焊接过程稳定性差，焊缝熔深大，并伴随着咬边的出现和烧穿的危险性；焊接电流小，焊缝窄而高，易出现夹渣。电流适中时，焊缝与母材结合良好，形成圆滑过渡，焊缝表面成形美观。一般来说，电流增大，其熔深增加和余高增加，而焊缝宽度不变。焊接电流的选择：（1）、根据焊条的直径来选择，Ih=（35-55）d（2）、焊缝的位置来选择在相同直径的条件下，在焊接平焊缝时，由于运条和控制熔池中的熔化金属比较容易，因此可选择较大的电流进行焊接，而其它位置焊接时，为了避免熔化金属从熔池中流出，要使熔池尽可能小些，因此电流应比平焊时小一些。（3）、焊条药皮的类型来选择。但焊接电流并不能给出一个准确值，只能提供一个范围，焊工根据自已的实际情况，选择适合自己的焊接电流。相同位置，相同焊条直径时，一般碱性焊条的电流要比酸性焊条的电流小，否则焊缝中可能出现气孔。(四)、电弧电压的选择电弧电压的选择电弧电压的大小是由弧长来决定的，一般来说，手工电弧焊的电弧电压的变化范围不大，但电弧电压的大小也直接影响到焊缝的成型，电弧电压增大，焊缝的宽度增加，余高减小。且易产生飞溅、气孔、未熔合、咬边、未焊透等，而电弧电压术小，也会出现粘条和夹渣等。因此焊接酸性焊条时，应采用长弧焊，碱性焊条时易采用短弧焊。所谓的短弧应是焊条直径的0.51.0倍。L弧=（0.51.0）d(mm)(五五)、焊接速度的选择、焊接速度的选择 焊接速度对焊缝厚度和宽度有明显影响，当焊接速度增加时，在单位长度上的输入的热量减少，导致焊缝宽度和厚度都有大为下降。易产生裂纹和气孔。而焊接速度过慢时会产生烧穿、焊瘤等。(六六)、焊接层数的选择、焊接层数的选择在焊件厚度较大时，往往需要多层焊。对于低碳钢和强度等级低的普低钢的多层焊时，每层焊缝厚度过大时，对焊缝金属的塑性稍有不利的影响，因此对质量要求较高的焊缝，第层厚度最好不大于4-5mm。n=/md，其中n-焊接层数 -焊件厚度，mm m-经验系数，一般取m=0.81.2 d-焊条直径，mm(七)、焊接热输入的选择焊接热输入的选择焊接热输入是指熔焊时，由焊接能源输入给单位长度焊缝上的能量。公式为q/V=IhUh/V（J/cm）其中q/V-热输入 -电弧有效功率系数 Ih-焊接电流，A Uh-电弧电压，V V-焊接速度，cm/s由此可见，焊接热输入是一综合参数，它与电流、电压成正比，与焊接速度成反比。一般来说，碳钢和低合金钢对焊接热输入的控制要求不严格，但高强钢和不锈钢对热输入要求严格，在新钢种使用前，应做工艺评定，根据需要确定出最佳热输入。热输入增加，热影响区的宽度增大，加热到高温的区域增宽，在高温的停留时间增长，同时冷却速度减慢。热输入过大，过热区的晶粒尺寸大，对强度等级高的低合金钢、高强钢、低温钢来说，塑性、韧性下降严重。对于奥氏体不锈钢来说，其耐蚀性下降。热输入过小，硬度、强度提高的同时，塑性也要变差。对于定位焊、淬硬倾向大的钢种来说，若太小的热输入，将会使焊缝冷裂倾向加大，易产生冷裂纹。热输入（J/cm）预热温度1100以上停留时间S650冷却速度/S20000275142000026054.4384002716.54.438400260171.4 焊接热输入对20Mn钢过热区性能的影响(八八)、焊前预热、后热、热处理、焊前预热、后热、热处理 预热能降低焊后冷却速度，减小淬硬程度，防止产生焊接冷裂纹能降低焊后冷却速度，减小淬硬程度，防止产生焊接冷裂纹，另外，还可减小热影响的温度差别，在较宽范围内得到比较均匀的温度分布，有助于减少因温度差别而造成的焊接应力。后热是指焊后将焊件保温缓冷，可以减缓焊缝和热影响区的冷却速度，起到与预热相似的作用。对于冷裂纹倾向大的低合金高强钢等材料，还有一种专门的后热处理，即消氢处理。即在焊后立即将焊件加热到250-350温度范围内，保温2-6小时。消氢处理的目的是使焊缝金属中的扩散氢加速逸出，大大降低焊缝和热影响区中的氢含量，防止产生冷裂纹。热处理是将焊件整体或局部加热保温，然后炉冷或空冷的一种处理方法，可以降低焊接残余应力、软化淬硬部位，改善焊缝和热影响的组织和性能，提高接头的塑性的韧性，稳定结构的尺寸。有整体加热处理、局部加热处理。有消除应力退火热处理（600-650）和高温回火（低于Ac1。）对于低碳钢，低合金钢来说，焊接性好，只有在厚度较大、结构钢度大时，才进行100-150的预热。有淬硬倾向的低合金高强钢，后热温度200-250，保温2小时。高强钢来说，后热温度为150，保温2小时。举例说明通常焊接参数的选择：Q345钢 =12mm焊条的选择：E5015打底层：=3.2mm 填充层、盖面层:=4.0mm采用直流反接反变形：3-4焊接电流的选择:打底层:单面焊双面成型:80-90A带衬垫焊接 90-100A填充层；140-170盖面层：140-160电弧电压：应采用短弧焊热输入：焊接层数：n=4Q235钢 =12mm焊条的选择：E4303打底层：=3.2mm 填充层、盖面层:=4.0mm采用直流正接、交流电反变形：3-4焊接电流的选择:打底层:单面焊双面成型:100-110A带衬垫焊接 90-100A填充层:160-190A盖面层：150-160ASL36-2006水工金属结构焊接通用技术条件缺欠和缺陷缺欠和缺陷焊接缺欠：泛指焊接接头中的不连续性、不均匀性、以及其他不健全等的欠缺，简称焊接缺欠。（3.10）焊接缺陷：超过规定限值的缺欠，不满足与预期或规定用途有关的。（3.11)（一）、气孔气孔是指在焊接的过程中，溶池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来的所形成的空穴。产生的原因：焊件清理不干净 焊条受潮、焊条质量差电弧偏吹焊接参数选择不当。如I小、V快、U大、极性接反。五、焊条电弧焊常见的缺欠的产生原因及防止措五、焊条电弧焊常见的缺欠的产生原因及防止措施施（二）、裂纹1、产生的时间、温度不同热裂纹产生在固相线附近的高温区，一般为焊接过程中，冷裂纹产生在Ms体转变温以下，一般为焊后。2、产生的部位不同热裂纹一般发生在焊缝金属中，冷裂纹一般发生在热影响 区。3、外观形态不同4、金相组织上的不同5、产生的原因不同热裂纹产生的原因：低熔点共晶体、焊接拉应力冷裂纹产生的原因：富氢、淬硬组织、焊接应力选择焊接材料、控制SP含量。减少氢来源合理选用焊接参数，以降低淬硬程度，并有利于氢的逸出和改善应力状态采用消氢处理或焊后热处理改善结构设计，降低焊接接头的拘束应力。（三）、夹渣（三）、夹渣夹渣是指焊后残留在焊缝中的焊渣。产生的原因：装配不当 如坡口太小、与衬板间隙大焊接参数不当 I小、V小清渣不干净操作技术不良（四）、未焊透未焊透是指焊接时焊缝根部未完全熔透的现象。产生的原因：装配不当 如坡口太小，P大、间隙小焊接参数不当 如I小、U大（五）、未熔合 未熔合主要是指焊道与材金属之间或焊道之间未完全熔化结合的现象。产生的原因：参数选择不当 I小、V快、焊接热输入小焊条偏心运条方法渣不干净（六）、咬边（六）、咬边咬边是指在焊接过程中由于焊接参数选择不当或操作方法不正确，沿焊趾的焊件母材部位门生的沟槽或陷。产生的原因：焊接参数选择不当 I大、U大、V快操作技术不良。（七）、焊缝成型不良（七）、焊缝成型不良焊接速度不均匀，焊接电流太小，操作方法不当、坡口及装配质量差、焊条质量差，以及电弧偏吹等情况，会造成焊缝表面宽度不均匀和余高太高和太低等（八）、烧穿（八）、烧穿由于焊接电流太大和焊接顺序不合理以及根部间隙太大、焊接速度太慢、钝边太小或焊接电弧在某处停留时间过长等，会产生烧穿现象。（九）、焊瘤焊瘤由于焊件根部间隙太大、焊接电流太大、操作不当，运条速度太慢会产生焊瘤。第二章第二章 埋弧焊埋弧焊焊接方法及设备 埋弧焊是以颗粒状焊剂作为保护介质，电弧掩埋在焊剂层下